Вода и водоочистные технологии

Научно-технические вести

ПЛАЗМЕННО-ДУГОВАЯ ОЧИСТКА ВОДЫ

С.В. Петров1, Хомма Масато2, Д. И. Рубец1, О.Н. Терещенко3,

С.Г. Бондаренко3

1 – Институт газа НАН Украины, Киев, 2 –Global Energy Trade Co. Ltd, Токио,

3 –Национальный технический университет Украины «КПИ», Киев

e-mail: vizana@voliacable.com

В статье рассматривается плазмохимический метод очистки воды от радионуклидов и органических соединений после гидросепарации. Рассмотрены основные направления в использовании электроразрядных технологий для обеззараживания и очистки воды. Выделены основные факторы плазмы, возникающие при электрическом разряде в пузырьковой среде, и проанализирован их вклад в процессы обеззараживания и очистки воды. Приведено описание установки плазмохимической очистки воды. Рассмотрена технология гидросепарации для восстановления почв загрязненных радионуклидами.

 Предложено комбинирование методов, основными из которых являются синтез с помощью плазмы мелкодисперсного селективного сорбента с одновременной сорбцией и соосаждением радионуклидов. При этом химический состав и морфологию наночастиц – сорбентов задавали материалом электродов. Приведена информация по основным окислителям, получаемым в плазме, и проанализированы условия прохождения окислительных реакций в очищаемой воде.

Для очистки жидких радиоактивных отходов от радионуклидов цезия в работе использованы мелкодисперсные композиционные ферроцианидные сорбенты, полученные путем осаждения ферроцианида соответствующего металла в присутствии синтезированного в зоне плазменной обработки мелкодисперсных карбонатов кальция и стронция. Выполнены испытания процессов плазменного соосаждения радионуклидов Cs-137 и Sr-90 и очистки от органических соединений воды после гидросепарации почв, которые показали высокую эффективность работы плазмохимической установки.

Ключевые слова: очистка воды, плазмохимический метод, гидросепарация, активные соединения.

Скачать (PDF)

06.04.2016 at 7:00 pm

ОБЕЗЖЕЛЕЗИВАНИЕ ВОДЫ ОСЕСИММЕТРИЧНЫМ ФОКУСИРОВАННЫМ МАГНИТНЫМ ПОЛЕМ

О.М. Терентьев, А.В. Ворфоломеев

Национальный технический университет Украины

«Киевский политехнический институт»

e-mail: o.terentiev@kpi.ua, a.vorfolomeiev@ kpi.ua

В исследовании рассмотрено влияние постоянного осесимметричного фокусированного магнитного поля на примеси железа в воде. Основное внимание предоставлено определению по результатам экспериментальных исследований математической модели процесса обезжелезивания воды устройством магнитной очистки. При исследовании очистки воды осесимметричным фокусированным магнитным полем в качестве параметра оптимизации выбрана эффективность обезжелезивания, главных факторов эксперимента – скорость потока воды и доля отходов. В ходе экспериментального исследования общее содержание железа в воде снижалось с 1,10 до 0,28 мг/дм3 и с 0,62 до 0,23 мг/дм3, мутность – с 5,91 до 0,88 мг/дм3. Установленная регрессионная модель эффективности обезжелезивания воды осесимметричным фокусированным магнитным полем является адекватной по F-критерию Фишера при скорости потока 0,14-0,40 м/с и доле отходов 0,10-0,35 о.е.  Различие между построенными из уравнения регрессии кривыми и экспериментальными точками находится в пределах   2,57 % (0,016 о.е.). Для расчета наибольшей эффективности обезжелезивания воды при указанном изменении главных факторов применено приведение регрессионной модели к каноническому виду, а также регрессионное уравнение дополнительно решено методом итераций. Таким образом, наибольшая эффективность обезжелезивания воды устройством магнитной очистки составила 0,777 о.е. при скорости 0,31 м/с и доле отходов 0,10 о.е.

Ключевые слова: обезжелезивание воды, магнитное поле, эффективность очистки, модель.

Скачать (PDF)

06.04.2016 at 6:34 pm

СОВРЕМЕННЫЙ МИКРОБИОЛОГИЧЕСКИЙ КОНТРОЛЬ КАК ОСНОВА ОБЕСПЕЧЕНИЯ ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ БЕЗОПАСНОСТИ И РЕСУРСОСБЕРЕЖЕНИЯ В ТЕХНОЛОГИЯХ ОБЕЗЗАРАЖИВАНИЯ ВОДЫ

С.Л. Василенко, И.В. Коринько, Е.Є. Максимова

Коммунальное предприятие “Харковводоканал”, г. Харьков

e-mail: texvater@rambler.ru, korinko@aqua.kharkov.ua, emaximova@list.ru

В работе представлен анализ хлорирования питьевой воды перед её подачей в водопроводные сети. Показано, что многоуровневая репрезентативная система микробиологического контроля качества воды на насосных станциях и водопроводных колонках позволяет поддерживать допустимый процент нестандартных проб на нормативном уровне с одновременным уменьшением применения хлора. Это в значительной степени повышает экономическую эффективность, а также обеспечивает экологическую безопасность городских систем водоснабжения и качество питьевой воды по микробиологическим показателям. Подход применен в технологии обеззараживания питьевой воды г. Харькова.

Ключевые слова: питьевая вода, обеззараживание, хлор, ресурсосбережение.

Скачать (PDF)

06.04.2016 at 6:28 pm

ОЦЕНКА КАЧЕСТВА ВОДЫ ДНЕПРА И ДЕСНЫ В МЕСТАХ КРУПНЫХ ПИТЬЕВЫХ ВОДОЗАБОРОВ

И.С. Езловецкая, И.Н. Лавренчук

Институт коллоидной химии и химии воды им. А.В. Думанского НАН Украины,

ПАО «АК «Киевводоканал», Киев

i.ezlovetskaya@ukr.net

На примере киевских участков Днепра и Десны апробирована современная отечественная концепция классификации и нормирования качества воды источников питьевого водоснабжения, базирующаяся на трех взаимоувязанных подходах: экологическом, гигиеническом и технологическом. Рассмотрена специфика формирования качества воды выбранных водных объектов в летне-осеннюю межень среднего по водности периода. Определен перечень показателей, необходимых для проводимой оценки качества воды, который включает блоки органолептических, общесанитарных химических, гидробиологических, микробиологических, паразитологических, радиационной безопасности и токсикологических показателей. Впервые дана оценка качества воды выбранных поверхностных источников питьевого водоснабжения г. Киева в районе Днепровского и Деснянского водозаборов по гигиеническим и экологическим критериям. Установлен перечень приоритетных показателей качества воды, которые требует первоочередного внимания при водоподготовке: цветность, содержание органических и биогенных веществ, растворенный кислород, величина рН, численность и биомасса фитопланктона, микробиологические и ряд токсикологических показателей.

Результаты проведенных исследований по оценке качества днепровской и деснянской воды в районе питьевых водозаборов г. Киева могут быть использованы при разработке мероприятий по повышению эффективности технологических приёмов обработки воды на действующих сооружениях Днепровской и Деснянской водопроводных станций.

Ключевые слова: питьевое водоснабжение, качество воды источника, гигиенические и экологические критерии, приоритетные показатели.

Скачать (PDF)

06.04.2016 at 6:19 pm

ЭЛЕКТРОПРОВОДИМОСТЬ ВОДНЫХ РАСТВОРОВ И ЭЛЕКТРОЛИТИЧЕСКАЯ ДИССОЦИАЦИЯ

А. К. Запольский

Житомирский агроэкологический университет

е-mail: zak-38@ukr.net

Предложена новая теория электролитической диссоциации и протонно-электронной проводимости водных растворов как альтернатива теории электролитической диссоциации С. Аррениуса и ионной электропроводимости. В жидкой воде ее молекулы ассоциированы в кластеры, образуя фрактальные кластерно-клатратные структуры. Количество молекул воды в кластере точно не установлено. Очевидно, их количество в кластере является переменной величиной, зависящей от температуры водной системы и других факторов, которые определяют состояние водной системы.

Электропроводимость и ионизация компонентов водной системы определяются протонно-электронным взаимодействием кластеров воды друг с другом и растворенными и/или взвешенными веществами в водной системе, а также различными физико-механическими, физическими и физико-химическими воздействиями (изменение гидродинамического режима движущейся воды, механические и физические воздействия: давление, изменение температуры, звук, электрические и магнитные поля, УФ- и радиационное излучение, растворенные и взвешенные вещества – силикаты, алюмосиликаты и др.). Особенно сильное влияние оказывает растворенный кислород, а также могут оказывать существенное влияние растворенный карбон оксид (IV), гидрокарбонаты кальция, магния, железа и др.

Диссоциация электролитов самопроизвольно в водном растворе не происходит. Она осуществляется под воздействием протекающих химических реакций, поэтому в водном растворе свободные ионы (катионы и анионы) не существуют.

Ключевые слова: электропроводимость, электролитическая диссоциация, фрактальные кластерно-клатратные структуры.

Скачать (PDF)

06.04.2016 at 6:10 pm

ВЛИЯНИЕ ВЕЛИЧИНЫ рН НА ПОГЛОЩЕНИЕ ИОНОВ ШЕСТИВАЛЕНТНОГО ХРОМА ГИБРИДНЫМИ АДСОРБЕНТАМИ НА ОСНОВЕ ОКСИГИДРАТА ТИТАНА И ОРГАНИЧЕСКОГО АНИОНИТА

Т.В. Мальцева 1, А.В. Пальчик 1, Т.В. Яценко 1, С.Л. Василюк 1, В.О. Шабловский 2

1- Институт общей и неорганической химии им. В.И. Вернадского, г. Киев, Украина

2- Научно-исследовательский институт физико-химических проблем Белгосуниверситета,

г. Минск, Беларусь

e-mail: maltseva@ionc.kiev.ua

Синтезированы гибридные органо-неорганические ионообменные материалы на основе органической анионообменной смолы Dowex Marathon 11 и оксигидрата титана, осажденного в порах полимерной ионообменной матрицы при помощи золь-гель метода.

Изучено поглощение ионов шестивалентного хрома синтезированными гибридными ионообменными материалами из 0,1-1,0 мМ растворов K2Cr2O7 без изменения кислотности растворов и при добавлении в растворы азотной кислоты до исходных значений рН=2,4-2,7.  Для гибридных материалов, содержащих ~ 7, 24 и 36 массовых % оксигидрата титана, изменение поглотительной способности компонентов по отношению к ионам шестивалентного хрома, в частности, величины коэффициента распределения, происходит по правилу аддитивности. В условиях добавления в исходные растворы K2Cr2O7 азотной кислоты рН=2,4 для гибридного сорбента, содержащего ~ 36 массовых % оксигидрата титана, обнаружено неаддитивное увеличение величины коэффициента распределения ионов шестивалентного хрома. Степень неаддитивности поглотительной способности ионообменного материала значительно возрастает по мере уменьшения концентрации раствора. Рассмотрены возможные условия формирования в растворе и в порах оксигидрата титана полимерных форм анионов шестивалентного хрома. 

Ключевые слова: гибридные материалы, оксигидрат титана, ионы хрома, коэффициент распределения, аддитивность.

Скачать (PDF)

06.04.2016 at 6:04 pm